功率因數(shù)測(cè)量方法有:
1、功率因數(shù)表法直接測(cè)量。用功率因數(shù)表直接測(cè)即可。這樣測(cè)量到的瞬時(shí)功率因數(shù)值。
2、功率法測(cè)量:測(cè)量負(fù)載的有功功率和無(wú)功功率(也有測(cè)視在功率的),在用勾股定理或三角函數(shù)計(jì)算出功率因數(shù),這是依據(jù)功率因數(shù)的定義得出的測(cè)量方法。數(shù)據(jù)也是瞬時(shí)功率因數(shù)值。
3、電量法測(cè)量:供電局使用的方法,抄錄當(dāng)期用電的有功電量和無(wú)功電量數(shù)據(jù),用三角函數(shù)計(jì)算出功率因數(shù)值。這是當(dāng)期的平均功率因數(shù)值。
我們都知道,視在電流可以分解為有功電流和無(wú)功電流,有功電流與電壓同相位,無(wú)功電流與電壓有90度的相位差,因此我們可以確定:在電壓過(guò)零的時(shí)刻,有功電流的瞬時(shí)值為零,無(wú)功電流的瞬時(shí)值為峰值。也就是說(shuō),只要我們?cè)陔妷簽榱愕臅r(shí)刻對(duì)電流的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測(cè)量,就可以將無(wú)功電流的峰值確定出來(lái),峰值確定以后,計(jì)算有效值就非常簡(jiǎn)單了。
同樣的道理,我們還可以確定:在電壓為峰值的時(shí)刻,無(wú)功電流的瞬時(shí)值為零,有功電流的瞬時(shí)值為峰值。也就是說(shuō),只要我們?cè)陔妷簽榉逯档臅r(shí)刻對(duì)電流的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測(cè)量,就可以將有功電流的峰值確定出來(lái)。這里要說(shuō)明一下,峰值時(shí)刻的確定比較難,因?yàn)榉逯蹈浇盘?hào)的變化比較平穩(wěn),較難確定準(zhǔn)確的峰值點(diǎn)。為了提高測(cè)量精度,可以將電壓信號(hào)通過(guò)一個(gè)積分器,由于積分器輸出信號(hào)的相位滯后輸入信號(hào)90度,因此積分器輸出信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)就是電壓信號(hào)的峰值點(diǎn),于是我們只要在積分器輸出信號(hào)的過(guò)零時(shí)刻進(jìn)行一次電流測(cè)量,就可以將有功電流的峰值確定出來(lái)。
通過(guò)上面的介紹,我們發(fā)現(xiàn)原來(lái)電壓的過(guò)零時(shí)刻與峰值時(shí)刻具有重要意義,于是我們會(huì)自然而然地想到:電流的過(guò)零時(shí)刻與峰值時(shí)刻也應(yīng)該具有重要意義。回答是肯定的。
如果我們?cè)陔娏鬟^(guò)零的時(shí)刻對(duì)電壓的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測(cè)量,這個(gè)測(cè)得的電壓瞬時(shí)值有什么意義呢?回答是:用這個(gè)電壓瞬時(shí)值除以電壓的峰值,所得的商就是相位差的正弦函數(shù)值。
同樣的道理,我們還可以確定:在電流為峰值的時(shí)刻,對(duì)電壓的瞬時(shí)值進(jìn)行一次測(cè)量,用這個(gè)電壓瞬時(shí)值除以電壓的峰值,所得的商就是相位差的余弦函數(shù)值,也就是功率因數(shù)。
上面的測(cè)量方法與電網(wǎng)的頻率無(wú)關(guān),因此使用這種測(cè)量方法的測(cè)量?jī)x表可以用于各種頻率的系統(tǒng)中而不會(huì)出現(xiàn)誤差。
上面的測(cè)量方法既可以用硬件的方法實(shí)現(xiàn)也可以用軟件的方法實(shí)現(xiàn),既可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字量輸出也可以實(shí)現(xiàn)模擬量輸出。比如我們想要設(shè)計(jì)一個(gè)模擬量輸出的無(wú)功電流指示儀表,只要使用一個(gè)在電壓過(guò)零時(shí)刻對(duì)電流進(jìn)行采樣的采樣保持器,那么采樣保持器所保持的就是無(wú)功電流的峰值。